dsPIC33E でのインプットキャプチャについて

質問

問題点 概要：
インプットキャプチャを用いて、ラインカメラの出力の幅を計測しようと考えています。

しかし、カメラ出力が無い場合でも、キャプチャをしてしまいます。

SHOEISHAの「組込みマルチタスクプログラミング」等の書籍でも勉強していますが
分かりません。
何かアルゴリズムのお勧めの書籍等も教えて頂けると幸いです。

添付画像のような信号図になります。

仕様：
ラインカメラ：投光器を用いて、物体を検知すると信号が「L」になる。
そのエッジをキャプチャし、パルス幅を計測する。
※但し、現状はエッジを検出すると、あるピンを反転させてキャプチャしたかの点検をしています。（オシロにて確認）

動作詳細：
・動作は120MHzです。

・カメラはPICからクロックパルスを送り、それに応じて出力を返す。
1MHzのクロック(T=1[us])で129発。
その後は出力はOFFになり、リセットパルスが入力させるまで、信号を出力しない。

・タイマ２にて上記クロックパルスをカウントし、130回目で、割込み。
（後にデータ送信等を行う）

・タイマ3にて500[us]毎にリセットパルスを送信を、割込みにて行う。
これでカメラがリセットされる。
上記のタイマ２での割込み後です。

・メインループ内では、インプットキャプチャフラグを見ており、フラグONで
RB13ピンを反転させる。
（後に、タイマ1を用いたキャプチャ値の計算を実装予定）

問題点 詳細：
カメラの前に物体が無いと、信号は「H」です。
しかし、129回クロックパルスを与えると、カメラ出力は「L」になります。
この部分も検知してしまい、冒頭に述べたように、「カメラ出力が無い場合でもキャプチャをする」事態になっています。

(1)物体を検知していない状態のカメラ出力
　　ここでは、本来であればキャプチャは行わない

____________|¯¯¯¯¯¯¯¯¯|_________________

(2)物体を検知した状態

____________|¯¯¯|___|¯¯¯¯ |_________________

現状のプログラムでは、(1)の場合のエッジを検知してしまいます。
目的は(2)の状態の中央部のエッジ２つのみをキャプチしたいのです。

考察 調査した点：

(1)main内のwhile(1)内で、無限にキャプチャのフラグを見ていますので
タイマ2の値でのifを付けた。
TMR2が、1<TMR2<129の間のみキャプチャフラグを見る
!
(1-1)上記の改良で、キャプチャフラグ検知後に、TRM2の条件分岐

(2)キャプチャを行うタイミングでのみ、インプットキャプチャをONにする。
リセットパルス後、インプットキャプチャON、クロックパルス130回目でインプットキャプチャOFF
いずれも、うまくいきませんでした。（カメラが物体を検知していないのに、キャプチャをすると出力反転するピンが反転している）

要約は、
mainの無限ループ内でインプットキャプチャを行っており、それを条件に合わせてON/OFFしたいのですが、上手く行きません。

長文になりましたが宜しくお願い致します。
参考文献等の案内でも大歓迎ですのでお願いします。

回答No.2

koujikuu · ベストアンサー

No.1 補足　これはPICの場合で、dsPICでは違うかも知れません

<IFS0bits.IC1IF> のチェックのみでLEDを点滅させていますが、IC1IFフラグはIC1IE　(IC1割り込み許可フラグ)　の状態にかかわらずセットされます
IC1割り込み禁止中にLED点滅を止める場合は、IC1IEを考慮する必要があります

TSL1401CLのデータシートでは、SCKに5K～8MHzの幅があり、ソフトウェアでSCKを出力しSCK立下りのタイミングでデータを読み取っても問題ないと考えます
又はSPI通信(ダミーデータを出力しシリアルデータを受け取る）

SI周期でシャッタースピードが規定されるので、タイマ割り込みで同期を取る

パルス幅をキャプチャする方法では、SIの立ち上がりを基点として、次のSCK立下りでスタート、SCK128回目の立下りまでHIGH / LOW データパルス幅をすべて記録する必要があります
（幅の狭いパルスはノイズ、ゴミとして除外する）

参考になれば幸いです。

お礼

TAOS社のイメージセンサの仕様書までご確認頂きありがとうございます。
頂いたアドバイスを基に試してみます。

今度もお時間があれば宜しくお願い致します。

回答No.1

koujikuu

dsPICは未経験なのでプログラムのアドバイスは出来ませんが
ラインカメラ＝ラインスキャンカメラの事だと思われ、シフトクロックで順次データが出力されるタイプです
シフトクロックに連動して128画素データを読み込み比較した方が良いと思われます。

（出力されるデータはアナログ値なので、A/D変換するか、コンパレータでしきい値を設定する必要があります）

参考先
http://blog.digit-parts.com/archives/51911667.html
http://blog.digit-parts.com/pdf/SEN917_LE_N_SU13.pdf

ラインカメラの種類が違う場合は、本回答は無視して下さい

お礼

koujikuu様：

アドバイスありがとうございます。
添付して頂きました、ラインスキャンカメラのそのものズバリを使用しています。
但し、OPアンプ内蔵型を使用しており。今回の1MHzにOPAMPが対応しないので、OPAMPは変更していますが。

現状、コンパレータを使用しております。（AD変換では、500usの周期に間に合いそうもないので）

もしお時間がおかりであれば再度の相談に乗って頂けないでしょうか。

１．プログラムの構成についてです。

(1)コンパレータ出力ピン→どこかのデジタル入力ピンに入力（RB13と仮定）
(2)char comp_out[127]に値の取り込み
　※このイメージが出来ません。もしRB13ピンにコンパレータ出力を入力するとして

comp_out[i]=ROPRBbits.RB13;

としてfor を回すして、コンパレータの実時間との整合性はどう取ればいいのでしょうか。
現在PWMモジュールで1us毎にパルスを与えていますので、カメラの出力も1usでOUTされます。
1us毎に
comp_out[i]=ROPRBbits.RB13;
が働くプログラムのイメージが出来ません。

ニュアンスだけでも結構ですので、ご助言頂けると幸いです。

２．ラインスキャンカメラの扱いについて

私が言うのは不遜なのですが、koujikuu様が今まで回答されてきました履歴を拝見させて頂き
素晴らしい経験と幅広い知識をお持ちということが分かりました。
（以前の私の質問にも回答を頂き、無事解決しました。ありがとうございます。）

下名は、マイコンのプログラミングを聞ける人が周りにおらず、また経験も浅いので
まだまだ「不文律」のようなものが分かっておりません。

前置きが長くなりましたが、ラインスキャンカメラと言うのは
＞シフトクロックに連動して128画素データを読み込み比較した方が良いと思われます。
との使い方が普通なのでしょうか。

（すみません。文章で書くとkoujikuu様を疑っている様にも見えますが、決してその意図はございません）
「自分でアルゴリズムを考える」ことの大切さも重々承知しておりますが、先人が考えてきたものは有用だからこそ残っているとも考えております。
その観点からも、「通常のラインスキャンカメラの使い方」を知りたく思います。

トラ技やインターフェース等でも、勉強しておりますが、やはり「生の言葉」は重みが違います。
もし、お時間が許すのであればkoujikuu様のお言葉を頂けると幸いございます。

長々と厚顔無恥なお願いで申し訳ございません。